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申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

摘要：本发明公开了一种通信网络震荡分析系统及方法，所述系统包括输入模块、干扰模块和网络震荡分析模块。所述方法通过获取初始网络配置信息，从数据平面和控制平面构建通信网络；基于网络干扰信息和不同的网络配置信息，对通信网络进行网络震荡模拟，对不同的网络配置情况下，通信网络发生网络震荡后的网络性能进行计算和分析，得到网络性能信息。可见，利用本发明所提供的技术方案，通过构建基于真实情境的通信网络，在受到外部干扰时，通过分析不同网络配置情况下通信网络的性能，找出通信网络震荡的影响因素，为优化网络设计提高网络鲁棒性打下坚实基础。

主权项：1.一种通信网络震荡分析方法，其特征在于，所述方法包括：S1、利用干扰模块生成网络干扰信息；所述网络干扰信息包括随机损坏和恶意损毁；S2、利用输入模块获取初始网络配置信息；所述初始网络配置信息包括路由器信息、链路信息、路由策略、网关信息；S3、根据所述初始网络配置信息，利用网络通信模型生成通信网络；S4、基于所述初始网络配置信息，利用网络配置单元生成网络配置信息集；所述网络配置信息集包括若干个网络配置信息；S5、基于所述网络干扰信息，遍历所述网络配置信息集，利用网络震荡随机模型和网络性能评估模型对所述通信网络进行处理，得到网络性能信息；具体地：S51、从所述网络配置信息集中获取任一未被选取的网络配置信息；S52、基于所述任一未被选取的网络配置信息和所述网络干扰信息，利用网络震荡随机模型和网络性能评估模型对所述通信网络进行处理，得到与所述任一未被选取的网络配置信息相对应的网络性能数据，包括：S521、基于所述任一未被选取的网络配置信息和所述网络干扰信息，利用网络震荡随机模型对所述通信网络进行处理，得到震荡网络；S522、利用网络性能评估模型，对所述震荡网络进行处理，得到与所述任一未被选取的网络配置信息相对应的网络性能数据，包括：S5221、利用流级吞吐量实时计算单元，对所述震荡网络进行处理，得到网络流级吞吐量实时数据；所述网络流级吞吐量实时数据表征网络中所有网络流成功转发的数据包数量；具体计算方法为：网络流级吞吐量实时数据计算公式为： 其中，F为网络中所有通信流的集合，为t时刻通信流fi到达最后一个即第|fi|个路由器的数据包到达速率；S5222、利用链路级丢包数计算单元，对所述震荡网络进行处理，得到链路级丢包数数据；所述链路级丢包数数据表征网络中每条链路丢包数据；具体计算方法为：在时刻t，链路i的丢包数lossit计算公式为:lossit＝Lit-Bi-Qi其中,Lit为时刻链路i负载信息,Bi表示链路i的带宽大小，Qi表示链路i中路由器的队列大小；S5223、利用网络震荡持续时间计算单元，对所述震荡网络进行处理，得到网络震荡持续时间数据；所述网络震荡持续时间数据表征网络受攻击后时间与网络稳定后时间的差值；S5224、利用网关连通率计算单元，对所述震荡网络进行处理，得到网关连通率数据；所述网关连通率数据表征网络网关连通性；在时刻t，震荡网络中的网关连通率Cgatet计算具体计算方法如下: 其中，Cgatet表示t时刻网关连通率，Gt是t时刻的网络，g是G的连通子图，hg是连通子图g中网关的数量；S5225、利用正常链路比例计算单元，对所述震荡网络进行处理，得到正常链路比例数据；所述正常链路比例数据表征所述震荡网络中处于正常状态的链路数与所述震荡网络中链路总数的比值；在时刻t的正常链路比率Lnt计算方法如下: 其中，Lnt表示时刻t正常链路比例数据，M表示震荡网络中链路总数，L表示震荡网络中的链路集合，lit＝normal表链路li在时刻t状态为正常；S5226、对所述网络流级吞吐量实时数据、链路级丢包数数据、网络震荡持续时间数据、网关连通率数据、正常链路比例数据进行整合处理，得到与所述任一未被选取的网络配置信息相对应的网络性能数据；所述网络性能数据包括网络流级吞吐量实时数据、链路级丢包数数据、网络震荡持续时间数据、网关连通率数据、正常链路比例数据；S53、遍历所述网络配置信息集，若所述网络配置信息集中还有未被选取的网络配置信息，则转步骤S51；若所述网络配置信息集中没有未被选取的网络配置信息，则转步骤S54；S54、对与所述网络配置信息集中网络配置信息相对应的所有网络性能数据进行整合处理，得到网络性能信息。

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